机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的步，是决定机械性能的主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。
无论对什么样的产品进行设计，都需要有事先的数据分析，而数据的收集也很重要，比较传统就是问卷调查。作为设计过程中必须要经过的流程，对于机械设备产品分析来说，机械本身的外观需要科学合理化，符合大众审美，色彩搭配均匀等都需要考虑到，所以不得不进行产品分析。
机械设备的外观设计还要符合人体工程学，在确定产品造型的任何参数及布局时要注意操作位置、动作轨迹、工作程序以及操作工人姿态变化应符合人体功能的要求，并处理好细节上的问题，使产品的人机交互界面直观合理，操作简便，为用户提供优质的产品体验感。
例如，这款数控开料机设计，它的造型设计简洁直观，以圆润的线条增加设备的亲和性，整体给人简约、科技的美感。工艺精良的丝印LOGO设计，增强产品的品牌特征和识别度。人性化的操作界面设计，直观易懂，操作简便。采用模块化设计，钣金外壳工艺细腻，易于组装维护，有效提高设备的可靠性和使用寿命。
企业研发木工机械设备时，在市场已有的技术和结构的基础上，与工业设计相结合，打造属于自身产品的独特形象，具有个性化的产品更加受到消费者的青睐。注重产品形象设计是企业将来面对一重重发展难关的首要解决办法，不断研发和创新产品才能带领企业向前迈进。